土工织物用于沥青加铺层抗反射裂缝的力学与效果分析

由于土工织物具有优良的整体性、连续性和耐久性等物理力学性能,因而应用于沥青加铺层可防止沥青面层过早干裂,提高其抗永久变形能力,有效地防止沥青面层的反射裂缝,许多试验资料表明土工织物的应用可以在相同的面层厚度情况下,提高路面的抗反射裂缝能力,从而增加路面的使用寿命,本文主要分析了土工织物用于沥青加铺层路面抗反射裂缝的力学效果。     

基于斜剪试验的水泥砼桥面沥青铺装层抗剪切性能研究

针对桥面铺装层层间抗剪强度和粘结强度不足而出现推移、松散和拥包等病害,结合甘肃地区气候及环境特征,采用自行改装设计的斜剪仪,研究了剪切角度为15°、30°和40°时不同粘层油种类、不同粘层油用量、不同温度和不同剪切速率对沥青混凝土桥面铺装组合结构层抗剪切性能的影响,并对比分析了不同剪切角度和不同级配类型沥青混凝土铺装结构的抗剪性能。结果表明:采用SBS改性沥青作为粘层油时的层间抗剪强度最好、普通沥青次之、乳化沥青作为粘层油的抗剪强度较低;粘层油用量存在最佳用量值,且最佳SBS改性石油沥青粘层油最佳用量为1.2kg/m2左右;AC-13C+AC-20C沥青混凝土加铺结构抗剪性能优于AC-16C+AC-20C,且抗剪强度随剪切角度的增大而降低,随温度的升高而降低,随剪切速率的增大而增大。     

大粒径沥青碎石加铺层结构反射裂缝调查及应力分析

采用大粗粒径沥青碎石作为裂缝缓解层，利用大粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径，消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变，减小接缝处加铺层的应力集中现象．采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与大粒径沥青碎石两种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知，后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值．通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明，大粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝．     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一，当温度降低沥青加铺层变形受阻时，水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝．采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系，结果表明，在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响．     

混凝土桥面铺装粘结层体系力学性能试验研究

针对大跨径混凝土桥梁桥面铺装，通过有限元力学计算分析了粘结层结构的重要性及其变形规律，力学分析结果表明粘结层是桥面铺装结构体系的关键。按照目前常用的粘结层材料，进行了粘结层方案设计及材料性能评价。分别对四种粘结层材料进行了剪切及直拉对比试验，结果表明热涂改性沥青粘结层方案性能最好，对粘结层评价试验方法进行比较表明直接拉伸试验较适合于评价粘结层材料，并综合试验结果分析了粘结层体系的构成及其影响因素。     

加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间粘结性能研究

为了评价加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间的粘结性能,利用拉拔试验和剪切试验,研究了3种界面形式对层间粘结强度的影响,以及3种界面形式层间粘结强度随不同因素作用的变化规律,建立了层间粘结强度与剪切强度的关系。结果表明:在加铺碳纤维的桥面板上撒布机械砂,界面层间粘结强度较高;温度、加载速率、浸水、冻融、轮碾等对层间粘结强度都有一定的影响,其中浸水对粘结性能影响显著,碳纤维加铺在桥面板上,必须处理好桥面的排水、防水问题;界面层间粘结强度与剪切强度成线性关系,常温时粘结强度约为无垂直压力剪切强度的1/5,约为0.7 MPa垂直压力剪切强度的1/7～1/9。     

水泥混凝土桥面复合防水粘结层的性能

为研究水泥混凝土桥面复合防水粘结层的剪切性能、粘结性能和低温性能,以北安—富裕高速公路建华大桥为工程依托,采用水泥混凝土、SBS改性沥青防水粘结层与沥青砂AC-5制备复合试件,进行层间直接剪切试验和拉拔试验;同时对沥青砂AC-5制备的小梁试件进行低温开裂及低温收缩试验. 结果表明:当防水粘结层用量为0.6 kg/m²时,层间抗剪强度最大,能够达到3.45 MPa;随着防水粘结层用量的增大,拉拔强度同样呈先增大后减小的趋势,当防水粘结层用量为0.8 kg/m²时,拉拔强度最高;沥青砂小梁试件梁底最大弯拉应变随温度的降低逐渐减小,而弯曲劲度模量却逐渐增大,且在-5~-10 ℃的温度区间内沥青混合料低温变形最剧烈.     

路面沥青加铺层层底荷载应力三维有限元分析

反射裂缝是旧水泥混凝土路面沥青加铺层早期破坏的主要形式之一．加铺层层底裂缝处的荷载应力集中是引起反射裂缝的主要原因．通过建立水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型的方法,计算车轮荷载位于最不利位置时,沥青加铺层的厚度及轴载重量对加铺层层底荷载应力的影响,为防止或减缓加铺层的反射裂缝提供参考．     

沥青加铺层反射裂缝的预防措施

反射裂缝是沥青加铺层最主要的病害之一,控制反射裂缝已成为旧水泥混凝土路面加铺层设计的关键．目前国内外许多学者及工程技术人员针对反射裂缝的产生机理进行了大量的研究工作,取得了一定的成果并已用于工程实际．结合旧水泥混凝土路面做沥青加铺层的有效尝试,对常用的防止或减缓沥青加铺层反射裂缝的方法及机理进行了分析和阐述．     

硅-铁均匀包覆型复合粉的制备方法

为探索APP改性沥青油毡作为旧水泥路面沥青加铺层间结构的防裂机理及效果,进行了层间水平拉伸试验、实体工程验证及现场芯样的直剪试验。研制了层间水平拉伸试验台,对其机械组成及工作原理进行了阐述,并将APP油毡作为层间材料进行了水平拉伸试验,表明试验机具有良好的机械性能,且APP油毡具有比其它材料良好的层间防裂性能。将APP油毡应用于试验路,现场钻芯验证了APP油毡具有良好的层间粘结及工作性能。用现场所取芯样的直剪试验表明,有APP油毡夹层芯样剪切破坏位移为7.5 mm,比无油毡夹层时多3.0 mm。试验结果表明:APP改性沥青油毡路用性能良好,作为夹层结构防止旧水泥路面沥青加铺层反射裂缝效果明显。     

基于改进内聚力模型的沥青超薄罩面层间失效行为分析

为了准确预测沥青超薄罩面层间失效行为,在考虑层间黏结应力与摩擦效果耦合作用的基础上,引入改进内聚力模型表征界面接触特性,基于沥青超薄罩面直剪试验进行数值模拟,描述沥青超薄罩面层间失效行为演化特征,通过直剪试验验证改进内聚力模型的可靠性.研究结果表明：层间黏结应力和层间摩擦系数由摩尔-库伦理论拟合直剪试验结果得到;沥青超薄罩面界面的切应力与剪切位移的关系分为切应力应变弹性强化、切应力应变软化及残余应力应变阶段;选择临界断裂能作为评价沥青超薄罩面层间失效行为的指标,该指标的数值随正向应力的增大而增加;数值模拟结果与试验结果一致度较高,验证了使用改进内聚力模型进行沥青超薄罩面层间剪切破坏行为研究的可行性.     

Rutting Resistance of Asphalt Overlay with Multilayer Wheel Tracking Test

1 InstructionRutting is considered to be one of main distressfoundin asphalt pavements ,especially when the ambienttemperature is as high as in a hot tropical climate or dur-ingthe summer months of temperate countries .Ahot-mixasphalt (HMA) pavement is a layered structure that typi-cally consists of an HMAsurface layer ,an aggregate baselayer ,an optional aggregate subbase layer ,and the sub-grade layer (compacted natural soil) ,fromtopto bottom.Generally,ruttingis caused bythe accumulation …     

疲劳荷载下沥青加铺层抗反射裂缝试验研究

利用MTS材料试验系统，进行旧水泥混凝土路面沥青加铺层弯拉型和剪切型反射裂缝的疲劳试验，评价了5种沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力。结果表明，对于弯拉型疲劳试验和剪切型疲劳试验，普通沥青混凝土下面铺设STRATA应力吸收层、玻璃纤维格栅2种结构都具有良好的抗反射裂缝的能力，而在水泥混凝土面板上直接加铺沥青混凝土类结构的效果最差。     

SMA-5应力吸收层在旧水泥路面加铺改造中的应用研究

为减少和延缓旧水泥板沥青加铺层反射裂缝的产生,在分析研究各种夹层材料应用效果和SMA-5作为应力吸收层性能要求的基础上,设计了SMA-5应力吸收层的配合比,采用搓揉成型的方法改进了马歇尔试件,并对SMA-5沥青混合料的各项路用性能进行了试验研究,且成功的铺筑了试验路.结果表明:SMA-5沥青混合料可以作为夹层材料,并起到了很好的应力吸收效果.此项研究成果对于旧水泥混凝土路面加铺改造具有重要的工程实用价值,SMA-5应力吸收层具有广阔的应用前景.     

超薄磨耗层沥青混合料使用性能试验研究

通过试验比较了密级配AC-13C、半开级配Novachip Type C、开级配OGFC-13这3种磨耗层的抗滑、渗水、构造深度等使用性能。以SBS改性乳化沥青及改性乳化沥青NovabondTM为粘层材料,AC-13C、Novachip Type C、OGFC-13作为磨耗层,AC-20C为中面层,制作10cm复合型车辙试件,采用路面结构层材料剪切试验仪对试件进行直剪试验,分析了粘层种类、用量、磨耗层类型对层间抗剪强度的影响。结果显示,不同面层类型存在粘层油最佳撒布量,此时层间抗剪强度达到最大。对同一种面层类型,改性乳化沥青NovabondTM较SBS改性乳化沥青粘结能力要好。在相同粘层油的最佳撒布量下,不同路面结构抗剪能力依次是Novachip Type C>AC-13C>OGFC-13。     

沥青路面加铺层结构可靠性分析

为使沥青路面加铺层设计能够充分考虑原路面整体强度的离散程度,建立旧沥青路面加铺层可靠性分析与评价方法.依据现行沥青加铺层的设计方法,建立以设计弯沉和容许拉应力为控制指标的极限状态方程,给出路面结构可靠性及其度量方法.应用蒙特卡罗法对路面结构可靠度进行了计算.在一定的参数变化范围内,分析沥青加铺层可靠度随旧路当量模量、加铺厚度以及面层模量的变化规律,并用实例对沥青加铺层的可靠度衰减趋势进行了分析.结果表明:加铺厚度和模量对沥青加铺层的可靠度影响很小,加铺层可靠度主要取决于旧路面当量模量和均匀性.提高旧路面的整体强度、降低其不均匀性是有效提高沥青加铺层可靠度的关键.     

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响

通过力学计算和室内试验研究了层间接触条件对沥青路面高温性能的影响.应用BISAR计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明：完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,并加速了沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能;采取适当措施改善层间接触条件,对提高沥青路面的高温性能具有重要意义.     

水泥混凝土路面应力吸收层功效分析

由于旧水泥混凝土路面接缝点存在应力集中,旧水泥混凝土路面上的加铺层极易产生反射裂缝;而设置了应力吸收层的水泥混凝土路面加铺层却得到良好的改善,为了验证水泥混凝土路面中应力吸收层的功效并探究功效大小,利用有限元原理,对设置应力吸收层和未设置应力吸收层的加铺层路面结构进行分析;通过建模分析,结论数据表明,设置应力吸收层后,水泥混凝土路面接缝点的加铺层结构受到的应力得到很大程度的缓解,从而有效控制反射裂缝的发生和延伸恶化,延长了公路的使用寿命.     

沥青路面层间结合的扭剪与拉拔试验分析

重载道路沥青路面层间结合具有特殊的受力状态.综合基层其抗扭剪性能与抗拉拔性能以及两者之间的相关性可以全面评价层间黏结效应.以简化的结构模型为基础,通过设计实验方法确定基于两指标的黏结层材料洒布量的变化规律,并提出了两者间的关系方程.